Sebuah teknologi bantu baru yang dikembangkan oleh insinyur di Institut Teknologi Georgia bisa membantu individu dengan cacat berat menjalani hidup lebih mandiri.
Sistem baru memungkinkan individu penyandang cacat untuk mengoperasikan komputer, kontrol kursi roda bertenaga dan berinteraksi dengan lingkungan mereka hanya dengan menggerakkan lidah mereka.
"Perangkat ini bisa merevolusi bidang teknologi pendukung dengan membantu individu penyandang cacat berat, seperti mereka yang tinggi tingkat cedera tulang belakang, kembali ke kaya, hidup aktif, mandiri dan produktif," kata Maysam Ghovanloo, asisten profesor di Georgia Tek Sekolah Teknik Elektro dan Komputer. Ghovanloo mengembangkan sistem dengan mahasiswa pascasarjana Xueliang Huo.
Teknologi lidah dioperasikan bantu, yang disebut sistem Hard Lidah, digambarkan pada tanggal 29 Juni 2008 di Teknik Rehabilitasi 2008 dan Masyarakat Teknologi Assistive Amerika Utara (RESNA) Konferensi Tahunan di Washington, DC Sebuah artikel tentang sistem ini baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal IEEE Transaksi pada Sistem Syaraf dan Teknik Rehabilitasi dan artikel lain dijadwalkan untuk muncul di edisi mendatang Journal of Rehabilitasi Penelitian dan Pengembangan. Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation dan Christopher dan Dana Reeve Foundation.
Untuk mengoperasikan sistem Hard Lidah, pengguna potensial hanya perlu bisa bergerak lidah mereka. Melampirkan magnet kecil, seukuran sebutir beras, lidah seseorang dengan implantasi, menusuk atau perekat jaringan memungkinkan gerak lidah untuk mengarahkan gerakan kursor di layar komputer atau kursi roda bertenaga sekitar ruangan.
"Kami memilih lidah untuk mengoperasikan sistem karena tidak seperti tangan dan kaki, yang dikendalikan oleh otak melalui tulang belakang, lidah secara langsung dihubungkan ke otak oleh saraf tengkorak yang umumnya lolos kerusakan parah cedera tulang belakang atau penyakit neuromuskuler , "kata Ghovanloo, yang mulai bekerja pada proyek ini sekitar tiga tahun lalu di North Carolina State University. "Gerakan lidah juga cepat, akurat dan tidak memerlukan pemikiran konsentrasi, banyak atau usaha."
Gerakan pelacak magnet melekat pada lidah terdeteksi oleh array sensor medan magnet yang dipasang pada headset luar mulut atau pada penjepit ortodontik di dalam mulut. Sinyal sensor output secara nirkabel ditransmisikan ke sebuah komputer portabel, yang dapat terbawa oleh pakaian pengguna atau kursi roda.
Sinyal sensor output diproses untuk menentukan gerakan relatif dari magnet sehubungan dengan array sensor secara real-time. Informasi ini kemudian digunakan untuk mengontrol gerakan kursor pada layar komputer atau untuk menggantikan fungsi joystick di kursi roda bertenaga.
Sistem ini berpotensi dapat menangkap sejumlah besar gerakan lidah, masing-masing yang dapat mewakili perintah pengguna yang berbeda. Satu set unik dari gerakan lidah tertentu dapat disesuaikan untuk setiap individu berdasarkan kemampuan pengguna, anatomi mulut, preferensi pribadi dan gaya hidup.
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Waktu Drive Lidah digunakan untuk mengoperasikan kursi roda. (Kredit: Gary Meek)
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Waktu Drive Lidah digunakan untuk mengoperasikan kursi roda. (Kredit: Gary Meek)
"Seorang individu berpotensi bisa melatih sistem kami untuk mengenali menyentuh tiap gigi sebagai perintah yang berbeda," jelas Ghovanloo. "Kemampuan untuk melatih sistem kami dengan sebagai perintah sebagai individu nyaman dapat diingat adalah keuntungan yang signifikan atas perangkat menyesap-n-engah umum yang bertindak sebagai saklar sederhana dikendalikan oleh menghisap atau meniup melalui sedotan."
Sistem Hard Lidah juga non-invasif dan tidak memerlukan operasi otak seperti beberapa otak-komputer teknologi antarmuka.
Ghovanloo kelompok baru-baru ini menyelesaikan percobaan di mana enam orang bertubuh mampu menguji sistem Hard Lidah. Setiap peserta didefinisikan enam perintah lidah yang akan menggantikan tugas mouse komputer - gerakan pointer kiri, kanan, atas dan bawah dan single dan double-klik. Untuk setiap percobaan, individu mulai dengan pelatihan sistem. Selama sesi pelatihan lima menit, diulang setiap individu dari gerakan lidah enam ditunjuk 10 kali.
Selama sesi pengujian, pengguna bergerak lidah nya ke salah satu posisi komando yang telah ditetapkan dan mouse pointer mulai bergerak ke arah yang dipilih. Untuk memindahkan kursor lebih cepat, pengguna bisa menahan lidah mereka di posisi perintah yang dikeluarkan untuk secara bertahap mempercepat pointer sampai mencapai kecepatan maksimum.
Hasil tes akses komputer oleh pengguna pemula dengan prototipe Hard Lidah saat ini menunjukkan waktu respon kurang dari satu detik dengan akurasi hampir 100 persen untuk enam perintah individu. Hal ini setara dengan kecepatan transfer informasi dari sekitar 150 bit per menit, yang jauh lebih cepat daripada bandwidth yang paling antarmuka otak-komputer, menurut Ghovanloo.
Para peneliti juga menguji kemampuan dari dua belas berbadan sehat individu untuk mengoperasikan sebuah kursi roda bertenaga listrik dengan sistem drive Lidah. Langkah berikutnya adalah untuk menguji dan menilai kegunaan dan penerimaan sistem oleh orang-orang penyandang cacat berat, kata Ghovanloo. Dia bekerja sama dengan Pusat Gembala, rumah sakit perawatan Atlanta berbasis bencana, dan Georgia Tech Pusat Bantu Teknologi dan Akses Lingkungan, untuk melakukan uji coba tersebut.
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Time menjelaskan sistem Hard Lidah. (Kredit: Gary Meek)
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Time menjelaskan sistem Hard Lidah. (Kredit: Gary Meek)
Tim peneliti juga telah mulai mengembangkan perangkat lunak untuk menghubungkan sistem Hard Lidah untuk berbagai alat komunikasi yang tersedia seperti generator teks, synthesizer pidato dan pembaca. Selain itu, para peneliti berencana untuk menambahkan perintah kontrol, seperti beralih sistem ke modus siaga untuk mengizinkan pengguna untuk makan, tidur atau terlibat dalam percakapan sementara memperpanjang hidup baterai.
"Kami berharap teknologi ini akan mengurangi kebutuhan individu penyandang cacat berat untuk menerima bantuan terus-menerus dari anggota keluarga atau pengasuh, sehingga secara signifikan mengurangi biaya kesehatan dan bantuan," kata Ghovanloo. "Sistem ini juga dapat membuat lebih mudah bagi mereka untuk bekerja dan berkomunikasi dengan orang lain, seperti teman dan keluarga."
Sistem baru memungkinkan individu penyandang cacat untuk mengoperasikan komputer, kontrol kursi roda bertenaga dan berinteraksi dengan lingkungan mereka hanya dengan menggerakkan lidah mereka.
"Perangkat ini bisa merevolusi bidang teknologi pendukung dengan membantu individu penyandang cacat berat, seperti mereka yang tinggi tingkat cedera tulang belakang, kembali ke kaya, hidup aktif, mandiri dan produktif," kata Maysam Ghovanloo, asisten profesor di Georgia Tek Sekolah Teknik Elektro dan Komputer. Ghovanloo mengembangkan sistem dengan mahasiswa pascasarjana Xueliang Huo.
Teknologi lidah dioperasikan bantu, yang disebut sistem Hard Lidah, digambarkan pada tanggal 29 Juni 2008 di Teknik Rehabilitasi 2008 dan Masyarakat Teknologi Assistive Amerika Utara (RESNA) Konferensi Tahunan di Washington, DC Sebuah artikel tentang sistem ini baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal IEEE Transaksi pada Sistem Syaraf dan Teknik Rehabilitasi dan artikel lain dijadwalkan untuk muncul di edisi mendatang Journal of Rehabilitasi Penelitian dan Pengembangan. Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation dan Christopher dan Dana Reeve Foundation.
Untuk mengoperasikan sistem Hard Lidah, pengguna potensial hanya perlu bisa bergerak lidah mereka. Melampirkan magnet kecil, seukuran sebutir beras, lidah seseorang dengan implantasi, menusuk atau perekat jaringan memungkinkan gerak lidah untuk mengarahkan gerakan kursor di layar komputer atau kursi roda bertenaga sekitar ruangan.
"Kami memilih lidah untuk mengoperasikan sistem karena tidak seperti tangan dan kaki, yang dikendalikan oleh otak melalui tulang belakang, lidah secara langsung dihubungkan ke otak oleh saraf tengkorak yang umumnya lolos kerusakan parah cedera tulang belakang atau penyakit neuromuskuler , "kata Ghovanloo, yang mulai bekerja pada proyek ini sekitar tiga tahun lalu di North Carolina State University. "Gerakan lidah juga cepat, akurat dan tidak memerlukan pemikiran konsentrasi, banyak atau usaha."
Gerakan pelacak magnet melekat pada lidah terdeteksi oleh array sensor medan magnet yang dipasang pada headset luar mulut atau pada penjepit ortodontik di dalam mulut. Sinyal sensor output secara nirkabel ditransmisikan ke sebuah komputer portabel, yang dapat terbawa oleh pakaian pengguna atau kursi roda.
Sinyal sensor output diproses untuk menentukan gerakan relatif dari magnet sehubungan dengan array sensor secara real-time. Informasi ini kemudian digunakan untuk mengontrol gerakan kursor pada layar komputer atau untuk menggantikan fungsi joystick di kursi roda bertenaga.
Sistem ini berpotensi dapat menangkap sejumlah besar gerakan lidah, masing-masing yang dapat mewakili perintah pengguna yang berbeda. Satu set unik dari gerakan lidah tertentu dapat disesuaikan untuk setiap individu berdasarkan kemampuan pengguna, anatomi mulut, preferensi pribadi dan gaya hidup.
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Waktu Drive Lidah digunakan untuk mengoperasikan kursi roda. (Kredit: Gary Meek)
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Waktu Drive Lidah digunakan untuk mengoperasikan kursi roda. (Kredit: Gary Meek)
"Seorang individu berpotensi bisa melatih sistem kami untuk mengenali menyentuh tiap gigi sebagai perintah yang berbeda," jelas Ghovanloo. "Kemampuan untuk melatih sistem kami dengan sebagai perintah sebagai individu nyaman dapat diingat adalah keuntungan yang signifikan atas perangkat menyesap-n-engah umum yang bertindak sebagai saklar sederhana dikendalikan oleh menghisap atau meniup melalui sedotan."
Sistem Hard Lidah juga non-invasif dan tidak memerlukan operasi otak seperti beberapa otak-komputer teknologi antarmuka.
Ghovanloo kelompok baru-baru ini menyelesaikan percobaan di mana enam orang bertubuh mampu menguji sistem Hard Lidah. Setiap peserta didefinisikan enam perintah lidah yang akan menggantikan tugas mouse komputer - gerakan pointer kiri, kanan, atas dan bawah dan single dan double-klik. Untuk setiap percobaan, individu mulai dengan pelatihan sistem. Selama sesi pelatihan lima menit, diulang setiap individu dari gerakan lidah enam ditunjuk 10 kali.
Selama sesi pengujian, pengguna bergerak lidah nya ke salah satu posisi komando yang telah ditetapkan dan mouse pointer mulai bergerak ke arah yang dipilih. Untuk memindahkan kursor lebih cepat, pengguna bisa menahan lidah mereka di posisi perintah yang dikeluarkan untuk secara bertahap mempercepat pointer sampai mencapai kecepatan maksimum.
Hasil tes akses komputer oleh pengguna pemula dengan prototipe Hard Lidah saat ini menunjukkan waktu respon kurang dari satu detik dengan akurasi hampir 100 persen untuk enam perintah individu. Hal ini setara dengan kecepatan transfer informasi dari sekitar 150 bit per menit, yang jauh lebih cepat daripada bandwidth yang paling antarmuka otak-komputer, menurut Ghovanloo.
Para peneliti juga menguji kemampuan dari dua belas berbadan sehat individu untuk mengoperasikan sebuah kursi roda bertenaga listrik dengan sistem drive Lidah. Langkah berikutnya adalah untuk menguji dan menilai kegunaan dan penerimaan sistem oleh orang-orang penyandang cacat berat, kata Ghovanloo. Dia bekerja sama dengan Pusat Gembala, rumah sakit perawatan Atlanta berbasis bencana, dan Georgia Tech Pusat Bantu Teknologi dan Akses Lingkungan, untuk melakukan uji coba tersebut.
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Time menjelaskan sistem Hard Lidah. (Kredit: Gary Meek)
Klik gambar untuk menonton video Cepat-Time menjelaskan sistem Hard Lidah. (Kredit: Gary Meek)
Tim peneliti juga telah mulai mengembangkan perangkat lunak untuk menghubungkan sistem Hard Lidah untuk berbagai alat komunikasi yang tersedia seperti generator teks, synthesizer pidato dan pembaca. Selain itu, para peneliti berencana untuk menambahkan perintah kontrol, seperti beralih sistem ke modus siaga untuk mengizinkan pengguna untuk makan, tidur atau terlibat dalam percakapan sementara memperpanjang hidup baterai.
"Kami berharap teknologi ini akan mengurangi kebutuhan individu penyandang cacat berat untuk menerima bantuan terus-menerus dari anggota keluarga atau pengasuh, sehingga secara signifikan mengurangi biaya kesehatan dan bantuan," kata Ghovanloo. "Sistem ini juga dapat membuat lebih mudah bagi mereka untuk bekerja dan berkomunikasi dengan orang lain, seperti teman dan keluarga."
Posts
0 komentar :
Post a Comment